Количественное определение

1. Гравиметрический метод, но результаты завышены за счет соосаждения главным образом, ионов кальция и железа, которые содержатся в органах человека в значительных количествах.

2. Титриметрический метод.

Используют обратное комплексонометрическое титрование избытка трилона Б раствором хлорида цинка в присутствии эрихрома черного. Относительная ошибка 3,5%. Барий определяется в пределах 0,5-100мг. Граница определения 0,5мг.

Токсическое значение

Токсическое значение имеют следующие соединения бария: гидроксид бария, хлорид бария, нитрат бария, карбонат бария.

Выделяется через ЖКТ (в желудке образуются нерастворимые сульфаты и выводятся).

Соединения бария широко применяются в народном хозяйстве. Сульфат бария в медицине, хлорид и карбонат бария – в с/х и хим.лабораториях.

Отравления соединениями бария стали чаще встречаться с момента применения сульфата бария в качестве контрастного вещества в рентгеноскопии. При рентгеноскопии используется до 100 и более граммов сульфата бария, который по своему способу получения может содержать карбонат бария, переходящий в хлорид бария за счет соляной кислоты желудка.

 Токсическая доза 0,2-0,5г, смертельная около 1,0. смерть наступает при полном сознании от паралича сердца.

Накопление в незначительных количествах во всех органах.

Марганец

Минерализат после отделения осадка подвергается качественному и количественному анализу на соединения марганца, хрома, меди, кадмия, сурьмы, висмута, цинка, мышьяка. Исследования обычно начинают с марганца и хрома, т.к. определенное мешающее влияние оказывают ионы хлора, которые дальше прибавляют к минерализату для осаждения ионов серебра.

В основу обнаружения и определения этих катионов положены реакции окисления-восстановления.

Качественное обнаружение марганца

Обнаружение марганца основано на реакциях окисления Mn²⁺  до MnO₄ ^-. В качестве окислителей используют перйодат калия KYO₄ и персульфат аммония (NH₄)₂S₂O₈. Для маскировки железа используют дигидрофосфат натрия NaH₂PO₄.

При взаимодействии Mn²⁺  с перйодатом калия образуется темно-красный осадок. Образование этого осадка происходит главным образом в сильноразбавленных растворах соединений марганца. В присутствии фосфатов не образуется этот осадок, а происходит окисление ионов марганца Mn²⁺  до MnO₄^-.

В пробирку вносят 1 мл минерализата, 4 мл воды, 1 мл насыщенного раствора дигидрофосфата натрия и 0,2 г перйодата калия. После нагревания пробирки на кипящей водяной бане в течение 20 минут при наличии ионов марганца в минерализате раствор приобретает красно-фиолетовую или розовую окраску.

Предел обнаружения:0,1 мкг марганца в 1 мл.

Граница обнаружения:0,02 мг марганца в 100г биоматериала

Марганцовая к-та

2Mn(NO₃)₂ + 5KIO₄ + 3 H₂O →2HMnO₄ + 5KIO₃ + 4HNO₃

 

В зависимости от условий выполнения реакции персульфат аммония может окислять ионы марганца с образованием различных соединений.

При кипячении в кислой среде без катализаторов персульфат аммония окисляет ионы марганца до марганцовистой кислоты.

Mn²⁺ + 2S₂O₈^2- + 4H₂O → H₂MnO₄ + 4SO₄^2- + 6H⁺

В щелочной среде без катализатора персульфат аммония окисляет ионы марганца до диоксида марганца.

Mn²⁺ + S₂O₈^2- + 4OH^- → MnO₂ + 2 SO₄^2- + 2H₂O

В присутствии катализатора (соли серебра или смесь 0,1н растворов нитратов кобальта, никеля и ртути) персульфат аммония окисляют ионы марганца до перманганат-ионов.

2Mn²⁺ + 5S₂O₈^2- + 8H₂O → 2MnO₄^- + 10SO₄^2- + 16H⁺

Ионы железа (III), которые могут быть в минерализатах в больших количествах, затрудняют распознавание окраски перманганат-ионов. Для маскировки ионов железа прибавляют фосфаты, которые с ионами железа образуют бесцветные комплексы [Fe(PO₄)₂]^3-.

На протекание реакции персульфата с ионами марганца влияет рН среды. Эта реакция хорошо протекает в 3н кислоте. При недостаточной кислотности образуется темно-бурый осадок марганцовистой кислоты H₂MnO₄, а при большом избытке кислот может происходить восстановление перманганат-ионов персульфатом:

2MnO₄^- + 5S₂O₈^2- + 2H₂O → 2Mn²⁺ + 10SO₄^2- + 5O₂ + 4H⁺

Появление розовой окраски в первом случае (KYO₄) ориентирует химика на наличие в пробе естественно содержащегося марганца. Окраска в обоих случаях служит основанием для количественного определения марганца.

Выполнение реакции

В пробирку вносят 1 мл минерализата, 4 мл воды, 1 мл насыщенного раствора дигидрофосфата натрия. Смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 5-6 минут. К горячему раствору прибавляют 1каплю 10% раствора нитрата серебра и 0,5г персульфата аммония. Смесь снова нагревают в течение нескольких минут (до разложения избытка персульфата). При наличии ионов марганца в минерализате появляется красно-фиолетовая или розовая окраска. Предел обнаружения: 0,1 мкг марганца в 1 мл. Граница обнаружения 0,1 мг марганца в 100г биоматериала.

Оптимальные условия выполнения реакций

1. Берется определенное количество окислителя. Перйодата калия 0,2г, персульфата аммония 0,5г.

2. Реакция проводится при нагревании.

3. Для устраняющего влияния ионов железа вводят дигидрофосфат натрия.

4. Реакции окисления ионов марганца персульфатом мешают восстановители. Хлориды, бромиды и др.ионы, которые осаждают ионы серебра, являющиеся в этой реакции катализаторами.

3) Реакция с оксидом свинца (IV) в присутствии азотной кислоты – розовое или красно-фиолетовое окрашивание. Реакция является подтверждающей.

2Mn²⁺ + 5PbO₂ + 10HNO₃→ 2HMnO₄ + 5Pb(NO₃)₂ + 2H₂O + 2H⁺

Количественное определение.

Фотоколориметрический метод, основанный на реакции окисления с перйодатом калия.